Un grupo de investigadores del Instituto Paul Scherrer (Villigen, Suiza) y ETH Zurich han investigado y confirmado el funcionamiento de un interesante fenómeno del magnetismo a nivel atómico. El comportamiento atípico de los imanes a nivel de grupos de nanómetros fue predicho hace 60 años por el físico soviético y estadounidense Igor Ekhielevich Dzyaloshinskii. Investigadores en Suiza han podido crear tales estructuras y ahora predicen un futuro brillante para ellas, no solo como soluciones de almacenamiento, sino también, muy inusualmente, como reemplazo de transistores en procesadores con elementos a nanoescala.
En nuestro mundo, la aguja de la brújula siempre apunta hacia el norte, lo que permite conocer la dirección hacia el este y el oeste. Los imanes de polaridad opuesta se atraen y los imanes unipolares se repelen. En el microcosmos de la escala de varios átomos, bajo ciertas condiciones, los procesos magnéticos ocurren de manera diferente. En el caso de la interacción de corto alcance de los átomos de cobalto, por ejemplo, las regiones vecinas de magnetización cerca de los átomos orientados al norte están orientadas al oeste. Si la orientación cambia hacia el sur, entonces los átomos en la región vecina cambiarán la orientación de la magnetización hacia el este. Lo que es importante, los átomos de control y los átomos esclavos están ubicados en el mismo plano. Anteriormente, se observó un efecto similar solo en estructuras atómicas dispuestas verticalmente (una encima de la otra). La ubicación de áreas de control y controladas en un mismo plano abre el camino al diseño de arquitecturas de cómputo y almacenamiento.
La dirección de magnetización de la capa de control se puede cambiar tanto por un campo electromagnético como por corriente. Utilizando los mismos principios, se controlan los transistores. Es solo en el caso de los nanoimanes que la arquitectura puede conseguir un impulso de desarrollo tanto en términos de productividad, como en términos de ahorro de consumo y reducción del área de soluciones (reduciendo la escala del proceso técnico). En este caso, las zonas de magnetización acopladas, controladas cambiando la magnetización de las zonas principales, funcionarán como puertas.
El fenómeno de la magnetización acoplada se reveló en el diseño especial de la matriz. Para ello, se rodeó una capa de cobalto de 1,6 nm de espesor por encima y por debajo de sustratos: platino por debajo y óxido de aluminio por encima (no mostrados en la imagen). Sin esto, no se produjo la magnetización noroeste y sureste asociada. Además, el fenómeno descubierto puede dar lugar a la aparición de antiferromagnetos sintéticos, lo que también puede abrir el camino a nuevas tecnologías para el registro de datos.
Fuente: 3dnews.ru